Aircraft Aerodynamic Design: Geometry and Optimization

طراحی بهینه هواپیما بدون نمایش پارامتریک هندسه بدنه هواپیما غیرممکن است. ما به یک مدل ریاضی مجهز به مجموعه‌ای از کنترل‌ها یا متغیرهای طراحی نیاز داریم که در پاسخ به تغییرات در مقادیر این متغیرها، اشکال مختلف بدنه هواپیما را تولید کند. اهداف این مدل این است که انعطاف پذیر و مختصر باشد و بتواند طیف وسیعی از اشکال را با حداقل تعداد متغیرهای طراحی ارائه دهد. علاوه بر این، فرآیند تبدیل این متغیرها به هندسه هواپیما باید قوی باشد. افسوس، انعطاف پذیری، مختصر بودن و استحکام به ندرت می تواند به طور همزمان به دست آید.

طراحی آیرودینامیک هواپیما: هندسه و بهینه سازی این مشکل را با بررسی مبادلات ظریف بین اهداف رقابتی هندسه برطرف می کند. پارامترسازی این مقاله با اصول طراحی هواپیما با محوریت هندسه آغاز می شود و به دنبال آن مروری بر اجزای سازنده هندسه های محاسباتی، منحنی ها و فرمول های سطحی در قلب هندسه هواپیما می باشد. نویسندگان سپس طیف وسیعی از فرمول‌بندی‌های قدیمی را در ساخت تا بحث در مورد انعطاف‌پذیرترین مدل‌های شکل مورد استفاده در طراحی آیرودینامیک (با تمرکز بر سطوح تولید کننده بالابر) پوشش می‌دهند. این کتاب رویکردی عملی دارد و شامل کدهای MATLAB®، Python و Rhinoceros®، و همچنین نمونه‌های موردی «زندگی واقعی» است.

ویژگی‌های کلیدی: 

• پوشش‌ها پارامترسازی موثر هندسه در چارچوب بهینه‌سازی طراحی
• نشان می‌دهد که چگونه پارامتر هندسی یک عنصر مهم در طراحی هواپیمای مدرن است
• شامل کد و مطالعات موردی است که خواننده را قادر می‌سازد تا هر مفهوم نظری را به کار گیرد. به عنوان کمکی برای درک یا به عنوان بلوک سازنده مدل هندسه خودشان
• همراه با کدهای میزبانی وب سایت

طراحی آیرودینامیک هواپیما: هندسه و بهینه سازی < /i>راهنمای عملی برای محققان و دست اندرکاران صنعت هوافضا و مرجعی برای دانشجویان فارغ التحصیل و کارشناسی در زمینه طراحی هواپیما و بهینه سازی طراحی چند رشته ای است.

Optimal aircraft design is impossible without a parametric representation of the geometry of the airframe. We need a mathematical model equipped with a set of controls, or design variables, which generates different candidate airframe shapes in response to changes in the values of these variables. This model's objectives are to be flexible and concise, and capable of yielding a wide range of shapes with a minimum number of design variables. Moreover, the process of converting these variables into aircraft geometries must be robust. Alas, flexibility, conciseness and robustness can seldom be achieved simultaneously.

Aircraft Aerodynamic Design: Geometry and Optimization addresses this problem by navigating the subtle trade-offs between the competing objectives of geometry parameterization. It beginswith the fundamentals of geometry-centred aircraft design, followed by a review of the building blocks of computational geometries, the curve and surface formulations at the heart of aircraft geometry. The authors then cover a range of legacy formulations in the build-up towards a discussion of the most flexible shape models used in aerodynamic design (with a focus on lift generating surfaces). The book takes a practical approach and includes MATLAB®, Python and Rhinoceros® code, as well as ‘real-life’ example case studies.

Key features: 

• Covers effective geometry parameterization within the context of design optimization
• Demonstrates how geometry parameterization is an important element of modern aircraft design
• Includes code and case studies which enable the reader to apply each theoretical concept either as an aid to understanding or as a building block of their own geometry model
• Accompanied by a website hosting codes

Aircraft Aerodynamic Design: Geometry and Optimization is a practical guide for researchers and practitioners in the aerospace industry, and a reference for graduate and undergraduate students in aircraft design and multidisciplinary design optimization.